SliceVectorPlot3D

SliceVectorPlot3D[{vx,vy,vz},surf,{x,xmin,xmax},{y,ymin,ymax},{z,zmin,zmax}]

在切片曲面 surf 上生成场 {vx,vy,vz} 的向量图.

SliceVectorPlot3D[{vx,vy,vz},surf,{x,y,z}reg]

将曲面 surf 限制在 reg 区域内.

SliceVectorPlot3D[{vx,vy,vz},{surf1,surf2,},]

在多个切片曲面 surfi 上生成向量图.

更多信息和选项

范例

打开所有单元关闭所有单元

基本范例  (2)

在曲面上绘制向量场:

在曲面上绘制向量场:

范围  (28)

曲面  (9)

在标准切片曲面上绘图:

标准的沿坐标轴堆叠的切片曲面:

标准边界曲面(boundary surfaces):

在任意曲面区域上绘图:

在基本几何体(volume primitive)上绘图相当于在 RegionBoundary[reg] 上绘图:

在曲面 上绘图:

在多个曲面上绘制向量场:

指定堆叠平面的数量:

指定从球形切片切掉部分的角度:

抽样  (3)

VectorPoints 指定箭头的数量:

RegionFunction 来显示被遮挡的切片:

可以用包含 Cone 的区域来指定值域:

一个含有 ImplicitRegion 的公式区域(formula region):

一个含有 BoundaryMeshRegion 的基于网格的区域:

演示  (16)

VectorScaling 显示根据幅值缩放的箭头:

VectorSizes 防止箭头太小:

VectorRange 控制绘制哪些向量:

ClippingStyle 控制剪切掉的向量的外观:

使用 PlotTheme 对整体样式进行配置:

使用 PlotLegends 显示不同数值对应的颜色:

Axes 控制坐标轴的显示:

可使用 AxesLabel 为坐标轴添加标签,使用 PlotLabel 为整个图添加标签:

可使用 VectorColorFunction 根据向量的幅值为向量添加颜色:

VectorMarkers 控制向量的形状:

VectorAspectRatio 修改箭头的宽长比:

BoundaryStyle 为切片曲面边界设计样式:

突出显示具有 RegionBoundaryStyleRegionFunction

RegionBoundaryStyle 设置 RegionFunction 的样式:

TargetUnits 指定了在可视化图中使用的单位:

缩放绘图的坐标轴:

选项  (60)

BoundaryStyle  (1)

为曲面边界设计样式:

BoxRatios  (3)

默认情况下,边界盒各个边的长度相等:

使用 BoxRatios->Automatic 来显示三维坐标本来的比例:

指定各个边之间长度的比例:

ClippingStyle  (4)

默认情况下,剪切掉的向量具有恒定的颜色,该颜色与 VectorRange 给出的最小或最大的向量长度的颜色一致:

不显示剪切掉的向量:

设置剪切掉的向量的样式:

将剪切掉的短向量和长向量设为不同的样式:

PerformanceGoal  (2)

生成高质量图像:

强调执行速度,可能会牺牲绘图的质量:

PlotLegends  (3)

默认情况下不包括图例:

显示图例,用颜色表明向量的范数:

如果有多个向量场,且 VectorColorFunction 被设为 None,则使用图例来标识每个向量场:

或在图例中使用向量场:

PlotRange  (2)

默认情况下显示 All 向量:

显示选定范围内的向量图:

PlotRangePadding  (7)

默认情况下,自动计算怎样填充:

指明不对 的范围进行填充:

明确指明对 的范围的填充:

向所有 范围添加10%的填充:

指定对 范围的填充:

指定对 范围的填充:

对每个维度都使用不同的填充形式:

PlotTheme  (3)

使用基本绘图主题:

明确设定选项覆盖 PlotTheme 的样式:

比较不同的绘图主题:

RegionBoundaryStyle  (3)

默认情况下,不明确显示区域函数:

可将 VectorRangeClippingStyle 组合使用以达到类似的效果:

显示由区域函数定义的区域的边界:

设置区域的边界的样式:

RegionFunction  (3)

只在某些象限内绘制向量:

只在向量场的幅值高于给定阈值的区域上绘制向量:

使用条件的任意逻辑组合:

ScalingFunctions  (4)

默认情况下,所有的方向都采用线性刻度:

创建 轴刻度反转的绘图:

将缩放函数应用于用变量定义的切片:

相对于边界框定义的切片曲面不受缩放函数的影响:

VectorAspectRatio  (1)

VectorAspectRatio 指定箭头的宽长比:

VectorColorFunction  (5)

根据向量范数为向量着色:

改变颜色函数:

可使用 ColorData 中任意有名称的颜色梯度:

根据向量的 值为其上色:

使用 VectorColorFunctionScaling->False 可得到未经缩放的值:

VectorColorFunctionScaling  (3)

默认情况下,使用缩放过的值:

使用 VectorColorFunctionScaling->False 可得到未经缩放的值:

明确指定每个颜色函数参数缩放的尺度:

VectorMarkers  (3)

默认的向量标记为 "Arrow3D"

使用其他已命名的标记:

默认情况下,箭头位于采样点的中心. 使用 Placed 可使箭头起始于采样点:

VectorPoints  (4)

自动确定矢量点:

用符号名称指定场矢量:

创建规则场矢量网格,其中, 有同样数量的箭头:

在每个方向上使用不同数量的向量:

VectorRange  (3)

指定以不同颜色显示的向量范数的范围:

ClippingStyle 一起使用,移除剪切掉的向量:

或为剪切掉的向量指定其他样式:

VectorScaling  (3)

默认情况下,以固定的长度显示箭头:

Automatic 根据相应的向量的范数按比例缩放箭头:

VectorSizes 指定箭头的相对长度范围:

VectorSizes  (2)

设定向量为默认大小的一半:

VectorScaling 一起使用, VectorSizes 可控制箭头长度相对于默认大小的范围:

VectorStyle  (1)

VectorColorFunctionVectorStyle 的优先级高:

应用  (23)

基本向量场  (3)

恒定向量场:

轴的环流:

扩散流:

收敛流:

微分方程  (9)

为对角矩阵的情况下,绘图说明线性微分方程组 的行为:

从切片曲面开始,求解相应的微分方程:

微分方程的解与绘图中的箭头一致,都收敛于原点:

将前例自动化,并分析 的实本征值所有可能的组合(sign combinations),其中 是本征值为 的对角矩阵:

时,沿着 方向都稳定:

时,沿 方向稳定,但 方向不稳定:

时,沿 的方向稳定,但沿 的方向不稳定:

时,沿 方向都不稳定:

定义矩阵 并计算它的特征值:

由于 是对称的,它的特征空间 互相正交:

生成特征空间的正交补空间:

绘制向量场 并观察特征值的影响:

正交于 的平面含有 ,因此在 中原点是吸引性的,在 中原点是排斥性的:

正交于 的平面含有 ,因此场直接指向

正交于 的平面含有 ,因此场直接背离

定义矩阵 并计算它的特征值:

的特征值和特征向量表明对于向量场 ,在原点处有汇点,同时绕 轴盘旋:

查看正交于 的平面内的向量场

针对几个初始条件计算线性微分方程组 的解:

的解添加到向量场中:

定义一个新的矩阵 并计算它的特征值和特征向量:

特征空间 是穿过原点的一个平面,其法线为 ,因此 的解被吸引到原点,同时绕 盘旋:

如果 是分块对角矩阵,且有一个实共轭本征值和两个复共轭本征值,绘图说明线性微分方程组 的行为. 矩阵 的本征值为

构建本征值为 的矩阵

求解对应的微分方程:

将向量场和方程解一起显示:

将前例自动化,并分析 取不同实值的情况:

求解初始值问题,其中解位于圆柱面上:

绘制曲面、曲面上的向量场以及初始值问题的解:

求解初始值问题,其中解位于球面上:

绘制曲面、曲面上的向量场以及初始值问题的解:

求解初始值问题,其中解位于双曲抛物面上:

绘制曲面、曲面上的向量场以及初始值问题的解:

流体动力学  (2)

可视化 Hill's 球涡(Hill's spherical vortex),其中涡旋半径 且速度

计算向量:

可视化该涡旋,将旋流(flow rotation)高亮为红色:

可视化某标量函数 的无散度(divergence-free)场:

可视化由以下场组成的涡旋:

固体力学  (2)

可视化表明上的力.

具有拉伸负载的实心圆柱体:

具有压缩负载的实心圆柱体:

具有内部和外部压力的空心圆柱体:

半径为 1 的圆柱形的弹性杆的两端被施加了净转矩 . 所致位移场为 ,其中 为剪切模量,非零应力为 ,作用于表面 上的力为牵引力:

显示作用力:

显示作用力所致的位移场:

电磁学  (1)

由一个静电势产生的向量场:

得到的电力向量场:

中心平面上的力场:

等电位面上的力场:

通量  (3)

可视化曲面上的外向单位法向量:

定义向量场 ,并计算曲面 的单位法线:

可视化向量场 的单位法线:

穿过 的通量密度为零,因为 正交于 的法线:

定义向量场 ,并计算曲面 的单位法线:

可视化向量场 的单位法线:

计算 穿过 的通量密度:

总通量为零,因为负通量和正通量互相抵消. 通过用通量密度为曲面着色来可视化此效果:

其他应用  (3)

可视化毛球定理 (https://mathworld.wolfram.com/HairyBallTheorem.html ),粗略地说,即不可能将一个球上的毛全部梳理好,而不留下一个漩涡:

在切平面中显示向量场:

在单位球面上选择 10 个随机点:

处的点计算角度 ϕθ

绘制从 到目标点的测地线:

显示球、测地线、目标点和测地线的切线向量场:

属性和关系  (10)

VectorPlot3D 可视化整个矢量场:

对数据使用 ListSliceVectorPlot3D

VectorPlot 绘制二维向量图:

StreamPlotLineIntegralConvolutionPlot 绘制二维向量场:

使用 VectorDensityPlot 添加标量场的密度图:

使用 StreamDensityPlot 可在图中使用流而非向量:

使用 VectorDisplacementPlot 来可视化位移向量场对指定区域的影响:

VectorDisplacementPlot3D 可视化位移向量场对指定三维区域的影响:

使用 StreamPlot3D 将三维场绘制为流线:

ComplexVectorPlot 将复函数绘制为向量场:

可用 ComplexStreamPlot 绘制流而非向量:

可用 GeoVectorPlot 在地图上绘制向量:

可用 GeoStreamPlot 绘制流而非向量:

Wolfram Research (2015),SliceVectorPlot3D,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/SliceVectorPlot3D.html (更新于 2022 年).

文本

Wolfram Research (2015),SliceVectorPlot3D,Wolfram 语言函数,https://reference.wolfram.com/language/ref/SliceVectorPlot3D.html (更新于 2022 年).

CMS

Wolfram 语言. 2015. "SliceVectorPlot3D." Wolfram 语言与系统参考资料中心. Wolfram Research. 最新版本 2022. https://reference.wolfram.com/language/ref/SliceVectorPlot3D.html.

APA

Wolfram 语言. (2015). SliceVectorPlot3D. Wolfram 语言与系统参考资料中心. 追溯自 https://reference.wolfram.com/language/ref/SliceVectorPlot3D.html 年

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